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Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. Tema 3 Detalhamento das armaduras de escadas Quais etapas o processo de detalhamento envolve? No presente tema, vamos continuar trabalhando o caso em estudo no tema anterior. O processo de detalhamento envolve a determinação da posição e comprimento das armaduras dentro da escada de concreto. Para isso, vamos iniciar tratando das ancoragens nos apoios. Ancoragem nos apoios Pense que os esforços de tração que surgem nos apoios devem ser resistidos pelas armaduras longitudinais que satisfaçam a seguinte condição: • Em apoios extremos, para garantir a ancoragem da diagonal de compressão, armaduras capazes de resistir a uma força dada por: 𝑅𝑅𝑠𝑠𝑎𝑎 = 𝐶𝐶𝑙𝑙 𝑑𝑑 ∙ 𝑉𝑉𝑎𝑎 Em que: 𝑉𝑉𝑎𝑎 = 𝑓𝑓𝑐𝑐𝐶𝐶ç𝐶𝐶 𝑐𝑐𝑐𝑐𝐶𝐶𝑝𝑝𝐶𝐶𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒 𝑐𝑐𝑐𝑐 𝐶𝐶𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐. 𝐶𝐶𝑙𝑙 = 𝑣𝑣𝐶𝐶𝑣𝑣𝑐𝑐𝐶𝐶 𝑑𝑑𝑐𝑐 𝑑𝑑𝑒𝑒𝑐𝑐𝑣𝑣𝑐𝑐𝑐𝑐𝐶𝐶𝑐𝑐𝑒𝑒𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐 𝑑𝑑𝑐𝑐 𝑑𝑑𝑝𝑝𝐶𝐶𝑔𝑔𝐶𝐶𝐶𝐶𝑐𝑐𝐶𝐶 𝑑𝑑𝑒𝑒 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑒𝑒𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐𝑐𝑐 𝑓𝑓𝑣𝑣𝑒𝑒𝑝𝑝𝑐𝑐𝐶𝐶𝑒𝑒𝑐𝑐 = 1,5 𝑑𝑑 (𝑝𝑝𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑣𝑣𝐶𝐶𝑙𝑙𝑒𝑒𝑐𝑐 𝑐𝑐𝑒𝑒𝑐𝑐 𝐶𝐶𝐶𝐶𝑐𝑐𝐶𝐶𝑑𝑑𝑎𝑎𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑑𝑑𝑒𝑒 𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐𝐶𝐶𝑣𝑣ℎ𝐶𝐶𝑐𝑐𝑒𝑒𝑐𝑐𝑝𝑝𝑐𝑐). Sabemos que o valor da força cortante de projeto é obtido da força cortante característica (Vk). O valor de projeto para combinações normais no ELU é o resultado da formulação exposta a seguir: 𝑉𝑉𝑎𝑎 = 1,4 ∙ 𝑉𝑉𝑘𝑘,𝑚𝑚á𝑚𝑚,𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐𝑚𝑚𝑐𝑐 Diagrama de esforço cortante – 𝑉𝑉𝑘𝑘 (𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐): Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. Para os esforços obtidos, teremos o seguinte valor de esforço cortante de projeto: 𝑉𝑉𝑎𝑎 = 1,4 ∙ 16,6 = 23,24 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐 Logo, podemos determinar a força no apoio: 𝑅𝑅𝑠𝑠𝑎𝑎 = � 1,5 ∙ 𝑑𝑑 𝑑𝑑 � ∙ 𝑉𝑉𝑎𝑎 = 1,5 ∙ 23,24 = 34,86 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐 A área de aço necessária para cobrir essa força calculada nos apoios é dada pela formulação a seguir: 𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑐𝑐𝑎𝑎𝑙𝑙𝑐𝑐𝑑𝑑𝑙𝑙𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 = 𝑅𝑅𝑠𝑠𝑎𝑎 𝑓𝑓𝑦𝑦𝑎𝑎 = 34,86 43,48 = 0,80 𝑐𝑐𝑐𝑐2/𝑐𝑐 Ou seja, precisamos ter 0,8 cm² de área de aço nos apoios, para cada metro de largura de laje. Agora, de posse da área de aço calculada, podemos determinar o comprimento de ancoragem da armadura. Comprimento de ancoragem A determinação no comprimento de ancoragem depende do comprimento de ancoragem básico e do comprimento de ancoragem mínimo. Nota Caso não se lembre, estamos falando do comprimento de aço que é levado para dentro do apoio da estrutura. Para simplificar nossos processos, utilizamos a tabela a seguir para determinar o comprimento de ancoragem básico. Dados a serem considerados: • Concreto: C25. • Aço: CA50 – com gancho. Consultando a tabela, chegamos ao valor de 27 ϕ. Se estamos empregando uma armadura de 10 mm de diâmetro (ϕ 10.0), lb,básico = 27 cm com gancho. Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. O comprimento de ancoragem necessário deve ser maior que o mínimo e é dado por: 𝑣𝑣𝑠𝑠,𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠𝑠𝑠á𝑐𝑐𝑚𝑚𝑐𝑐 = 𝑣𝑣𝑠𝑠,𝑠𝑠á𝑠𝑠𝑚𝑚𝑐𝑐𝑐𝑐 ∙ 𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑐𝑐𝑎𝑎𝑙𝑙𝑐𝑐𝑑𝑑𝑙𝑙𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝐴𝐴𝑠𝑠,𝑐𝑐𝑒𝑒𝑐𝑐𝑐𝑐𝑚𝑚𝑒𝑒𝑎𝑎 No nosso caso, estamos trabalhando com bitola de 10 mm a cada 13 cm. Assim, temos como resultado uma área de aço de 6 cm² para cada metro de laje. Vamos considerar que levaremos aos apoios todas as barras para os apoios: 𝑣𝑣𝑠𝑠,𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑠𝑠𝑠𝑠á𝑐𝑐𝑚𝑚𝑐𝑐 = 27 ∙ 0,8 6 = 4 𝑐𝑐𝑐𝑐 Em situações de apoios extremos com momentos negativos ou nulos, as barras dessas armaduras deverão ser ancoradas a partir da face do apoio com comprimentos iguais ou superiores ao maior dos valores apresentados a seguir: I) 𝑣𝑣𝑠𝑠,𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐; 𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑓𝑓𝑐𝑐𝐶𝐶𝑐𝑐𝑒𝑒 𝑓𝑓𝑐𝑐𝐶𝐶𝑐𝑐𝑎𝑎𝑣𝑣𝐶𝐶çã𝑐𝑐 𝐶𝐶𝑝𝑝𝐶𝐶𝑒𝑒𝑐𝑐𝑒𝑒𝑐𝑐𝑝𝑝𝐶𝐶𝑑𝑑𝐶𝐶. II) (𝐶𝐶 + 5,5 ∅), 𝑒𝑒𝑐𝑐 𝑞𝑞𝑎𝑎𝑒𝑒 𝐶𝐶 é 𝑐𝑐 𝐶𝐶𝐶𝐶𝑝𝑝𝑐𝑐 𝑑𝑑𝑒𝑒 𝑐𝑐𝑎𝑎𝐶𝐶𝑣𝑣𝐶𝐶𝑝𝑝𝑎𝑎𝐶𝐶𝐶𝐶 𝑝𝑝𝑐𝑐𝑝𝑝𝑒𝑒𝐶𝐶𝑐𝑐𝑐𝑐𝑑𝑑𝑐𝑐 𝑔𝑔𝐶𝐶𝑐𝑐𝑐𝑐ℎ𝑐𝑐 𝑒𝑒 ∅ 𝐶𝐶 𝑅𝑅𝑝𝑝𝑝𝑝𝑐𝑐𝑣𝑣𝐶𝐶 𝑑𝑑𝐶𝐶 𝐶𝐶𝐶𝐶𝑐𝑐𝐶𝐶𝑑𝑑𝑎𝑎𝐶𝐶𝐶𝐶. III) 60 mm. Para determinarmos o comprimento de ancoragem para CA50, com bitola menor que ϕ20.0, vamos usar os seguintes dados: 𝑑𝑑 = 5 𝜙𝜙 e 𝑅𝑅 = 2,5 𝜙𝜙 Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. Portanto 𝑅𝑅 = 2,5.1 = 2,5 𝑐𝑐𝑐𝑐. Ou seja: 𝐶𝐶 + 5,5∅ = 2,5 + 5,5 ∙ 1,0 = 8 𝑐𝑐𝑐𝑐 Sendo assim, o comprimento de ancoragem é 8 cm, mas a viga de apoio tem uma base de 12 cm. Observe a figura a seguir: Na figura apresentada, conseguimos visualizar a medida de base de 12 cm e o cobrimento (em cinza) com valor de 2,5 cm. Para determinar o espaço livre horizontalmente, temos que subtrair o cobrimento da base da viga: Espaço livre para ancoragem = 12 − 2,5 = 9,5 cm Dessa forma, para que seja mais fácil a execução da estrutura, vamos usar o espaço disponível de 9,5 cm para ancoragem. Precisamos posicionar a armadura e prolongá-la dentro do apoio, de tal forma que o cobrimento seja respeitado. Nota Lembre-se: o comprimento do gancho tem que ser, no mínimo, 8 ϕ = 8 cm. A figura e a tabela a seguir trazem um resumo das medidas mínimas que devemos adotar para Aço CA-50: Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. ∅ (mm) 𝐥𝐥𝐛𝐛,𝐦𝐦í𝐧𝐧 (cm) R (cm) G (cm) C (cm) 5.0 6,0 1,25 6,0 5,0 6.3 6,0 1,60 8,0 7,0 8.0 6,4 2,0 10,0 8,0 10.0 8,0 2,50 12,0 10,0 12.5 10,0 3,15 15,0 12,0 16.0 13,0 4,0 19,0 15,0 20.0 19,0 8,0 26,0 20,0 25.0 24,0 10,0 33,0 26,0 Agora que já temos as barras que vamos usar e as medidas necessárias para ancoragem, podemos finalizar o estudo montando seu detalhamento. Veja as figuras a seguir: Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. Agora, veremos a explicaçãodo que é cada elemento descrito nos cortes de detalhamento apresentados. Corte de detalhamento A-A’: Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. Analisando essa figura, percebemos que a armadura longitudinal foi dividida em dois trechos. Nota Para melhor entendimento, é preciso relembrar que a estrutura está submetida a um momento fletor que traciona a parte inferior. Analisando o ponto de encontro do patamar com a escada, percebemos que, se simplesmente dobrássemos uma barra inteira para ser posicionada no patamar e no trecho inclinado, ao ser tracionada, essa barra tende a se “esticar”, saindo da estrutura. Veja a imagem a seguir: Sendo assim, o correto é dividir a armadura, prolongando o aço para ser ancorado no outro trecho. No nosso caso, o comprimento de ancoragem seria 27 ∅27 ∅, resultando numa medida de 30 cm. Para as armaduras de escadas, esse valor normalmente varia entre 30 e 50 cm. Corte de detalhamento B-B’: Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. No corte B-B”, temos uma armadura dobrada, uma vez que a tração da armadura não gera um efeito contrário à segurança. Os principais pontos a observar nos dois detalhamentos são: • Os detalhamentos devem ser realizados em programas de desenho computacional, como AutoCAD, em uma prancha específica. • As medidas expressas no detalhamento estão em centímetros e normalmente isso é indicado no selo da prancha de detalhamento. • A armadura N2 se repete nos trechos inclinados e seu comprimento sempre será obtido pegando a medida de largura da escada e subtraindo duas vezes o cobrimento. • A armadura N3, está distribuída no patamar e seu comprimento sempre será obtido pegando a medida de largura do patamar e subtraindo duas vezes o cobrimento. • Sempre que possível, devemos aproveitar a medida disponível na estrutura (retirando o cobrimento) para posicionar a armadura; dessa forma, será mais simples a execução em obra. • Quando for adotar medidas para o detalhamento, sempre pense na execução em obra; é muito difícil para o armador medir 15,5 cm, por exemplo. Sempre adote medidas inteiras. Para finalizar, lembre-se: sempre que projetamos e detalhamos uma estrutura, temos que gerar um quadro de relação do aço e um resumo que vão acompanhar as estruturas detalhadas em prancha. Para relembrar como fazer, veja as imagens a seguir: Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. Com os quadros, finalizamos o detalhamento da estrutura. Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. Encerramento Quais os principais pontos a se observar quando se projeta uma escada? Os principais pontos a se observar são: 1. Tipo da escada e sua adequação quanto ao conforto do usuário e regras arquitetônicas. 2. Dimensões adequadas ao que prescreve o corpo de bombeiros militar do estado, sempre que for o caso. 3. Tipo de escada. 4. Carregamentos aos quais a escada estará submetida. 5. Modelo de representação estrutural para obtenção de esforços. Quais etapas o processo de dimensionamento envolve? O processo de dimensionamento envolve a determinação dos carregamentos na estrutura, a determinação dos esforços aos quais a estrutura está submetida, o cálculo da seção e do aço para resistir aos esforços solicitantes de projeto e a determinação de qual bitola vamos empregar para gerar essa seção resistente. Quais etapas o processo de detalhamento envolve? O processo de detalhamento envolve as etapas que dizem respeito ao cálculo do comprimento das armaduras, desenho de alocação das armaduras na seção de concreto e elaboração do quadro de aço. Após todos esses processos, a estrutura pode ser executada em obra. Resumo da Unidade O estudo das escadas em concreto armado abrange diversas etapas, desde sua concepção até o detalhamento das armaduras. No primeiro tópico, Escadas em concreto armado, foram abordados os princípios básicos desse tipo de estrutura, destacando os tipos de escadas, além da importância do planejamento para garantir a funcionalidade e a segurança. O segundo tema, Dimensionamento das armaduras de escadas, foca nos critérios e métodos para o cálculo das armaduras, considerando fatores como as cargas a que a escada será submetida, Todos os materiais didáticos apresentados nesta plataforma são protegidos por direitos autorais de propriedade da Universidade Veiga de Almeida e do Centro Universitário Jorge Amado. Qualquer uso não autorizado, reprodução ou distribuição (incluindo o upload para sites) são estritamente proibidos e sujeitos às penalidades legais aplicáveis. Todos os direitos são reservados à UVA & Unijorge. as normas técnicas pertinentes e a necessidade de garantir a segurança estrutural. Por fim, o Detalhamento das armaduras de escadas é essencial para a execução da obra, pois envolve a representação gráfica das armaduras, determinando suas posições, espaçamentos e ligações, de modo a garantir que o projeto original seja fielmente aplicado na prática. Dessa forma, a interligação entre esses três tópicos é vital: a compreensão dos conceitos de escadas em concreto armado fundamenta o dimensionamento e, consequentemente, o detalhamento das armaduras, garantindo a eficiência. Referências da Unidade • ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2023. • ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120 – Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019. • ADORNA, D. L. et al. Concreto armado: vigas e lajes. Porto Alegre: Grupo A, 2021. E-book. ISBN: 9786556901930. Para aprofundar e aprimorar os seus conhecimentos sobre os assuntos abordados nessa unidade, não deixe de consultar as referências bibliográficas básicas e complementares disponíveis no plano de ensino publicado na página inicial da disciplina.